Назначение
Системы автоматизированные метеорологические информационно-измерительные АМИИС-ЯМАЛ (далее - системы АМИИС-ЯМАЛ) предназначены для автоматических измерений метеорологических параметров: температуры воздуха, относительной влажности воздуха, скорости и направления воздушного потока, атмосферного давления, метеорологической оптической дальности, высоты нижней границы облаков.
Описание
Принцип действия систем АМИИС-ЯМАЛ основан на измерении первичными измерительными преобразователями метеорологических параметров. Метеорологические параметры преобразуются в цифровой код преобразователями измерительными (контроллерами) и передаются по линиям связи и (или) радиоканалам в центральное устройство. В центральном устройстве результаты измерений обрабатываются, отображаются на дисплее оператора, регистрируются, архивируются (с возможностью печати табличных и графических материалов за весь срок хранения) и автоматически формируются метеорологические сообщения.
Принцип действия первичных измерительных преобразователей:
- при измерении относительной влажности воздуха основан на изменении емкости полимерного конденсатора в зависимости от относительной влажности воздуха;
- при измерении температуры воздуха основан на зависимости электрического сопротивления платины от температуры окружающей среды;
- при измерении атмосферного давления основан на изменении емкости конденсатора (емкостной преобразователь) или изменении частоты вибрационно-частотного преобразователя (вибрационно-частотный преобразователь) в зависимости от изменения атмосферного давления;
- при измерении скорости воздушного потока основан на преобразовании скорости воздушного потока во вращательное движение вала и измерении параметров его вращения (механический преобразователь);
- при измерении направления воздушного потока основан на преобразовании угла поворота флюгарки в электрический сигнал с помощью оптического регистратора угла поворота;
- при измерении высоты облаков основан на измерении времени необходимого для прохождения импульса света до отражающей или рассеивающей среды;
- при измерении метеорологической оптической дальности (далее - МОД) основан на измерении интенсивности рассеянного в атмосфере излучения, обратно пропорциональной МОД (нефелометрический преобразователь).
Конструктивно системы АМИИС-ЯМАЛ выполнены по модульному принципу.
Системы АМИИС-ЯМАЛ состоят из центрального устройства, измерительных каналов, вспомогательных и связующих компонентов. Центральное устройство представляет собой ПЭВМ с автономным программным обеспечением (ПО «АМИИС-ЯМАЛ»), измерительный преобразователь атмосферного давления и коммуникационное оборудование. Компоненты центрального устройства установлены в телекоммуникационный шкаф и размещены в помещении служб метеорологического обеспечения. C помощью линий связи или по радиоканалу к центральному устройству подключаются измерительные преобразователи образуя измерительные каналы (далее - ИК). Измерительные преобразователи, используемые для измерения физических величин, размещаются по схемам, приведенным в эксплуатационной документации.
Системы АМИИС-ЯМАЛ выпускаются с различным количеством ИК каналов. Количество ИК конкретной системы АМИИС-ЯМАЛ указывается в ее формуляре. Максимально возможное количество ИК составляет 30 шт.
Системы АМИИС-ЯМАЛ работают круглосуточно, имеют последовательный интерфейс RS-232, RS-485. Дистанция подключения первичных измерительных преобразователей при использовании модемов составляет 8 км.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке в случае его оформления и/или в формуляр. Заводской номер наносится на корпус центрального устройства в виде наклейки.
Общий вид систем АМИИС-ЯМАЛ представлен на рисунке 1.
Пломбировка не предусмотрена, для защиты систем АМИИС-ЯМАЛ от несанкционированного доступа применяются замки. Схема расположения замков представлена на рисунке 2.
Измерительные каналы системы АМИИС-ЯМАЛ комплектуются первичными измерительными преобразователями из таблицы 1.
Таблица 1 - Перечень первичных измерительных преобразователей метеорологических параметров АМИИС-ЯМАЛ_
Наименование канала измерений | Первичные измерительные преобразователи |
Канал измерений относительной влажности и температуры воздуха | HMP155 |
Канал измерений скорости и направления воздушного потока | ИПВ-01 |
Канал измерений атмосферного давления | БРС-1М, БА-1 |
Канал измерений высоты нижней границы облаков | CL31, ДВО-2 |
Канал измерений метеорологической оптической дальности | FS11, FS11P, FD12 |
Канал преобразования сигналов | ICON, ADAM |
Программное обеспечение
Системы АМИИС-ЯМАЛ имеют автономное программное обеспечение ПО «АРМ-ЯМАЛ»
Автономное ПО установлено в центральном устройстве и обеспечивает сбор, обработку, анализ, отображение, архивирование результатов измерений, создание и передачу метеорологических сообщений, самопроверку системы.
Автономное ПО состоит из программных модулей. Программные модули обеспечивают обработку информации и производят дополнительные расчеты параметров, таких как точка росы, боковая скорость ветра, давление, приведенное к уровню моря и ВПП, тенденция атмосферного давления и др., создание и передачу метеорологических сообщений, самопроверку системы. Влияние ПО учтено при нормировании метрологических характеристик. Уровень защиты программного обеспечения «средний» в соответствии с Р50.2.077-2014.
Наименование и версия программного обеспечения представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Идентификационные данные программного обеспечения
Идентификационные данные (признаки) | Значение |
Идентификационное наименование ПО | arm yamal |
Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже v8.30 |
Технические характеристики
Таблица 3 - Метрологические характеристики
Наименование измерительного канала | Наименование применяемого компонента | Наименование характеристики | Значение |
ИК атмосферного давления | БРС-1М | Диапазон измерений, гПа | от 600 до 1100 |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений, гПа | ±0,33 |
БА-1 | Диапазон измерений, гПа | от 600 до 1100 |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений, гПа | ±0,5 |
ИК температуры воздуха | HMP155 | Диапазон измерений, °С | от -60 до +60 |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений, °С: - в диапазоне св. -30 до +50 °С включ.; - в диапазоне от -60 до -30 °С включ. и в диапазоне св. +50 до +60 °С | ±0,2 ±0,4 |
ИК относительной влажности воздуха | HMP155 | Диапазон измерений, % | от 0 до 100 |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений, %: - в диапазоне от 0 до 90 % включ.; - в диапазоне св. 90 до 100 % | ±3 ±4 |
Продолжение таблицы 3
Наименование измерительного канала | Наименование применяемого компонента | Наименование характеристики | Значение |
ИК скорости воздушного потока | ИПВ-01 | Диапазон измерений, м/с | от 0,5 до 60 |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений, м/с: -в диапазоне от 0,5 до 5 м/с включ.; -в диапазоне св. 5 до 60 м/с | ±0,5 ±(0,3+0,04-V)* |
ИК направления воздушного потока | ИПВ-01 | Диапазон измерений | от 0° до 360° |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности: -в диапазоне от 0,5 до 1 м/с включ.; - в диапазоне св. 1 м/c до 60 м/с | ±10° ±3° |
ИК высоты нижней границы облаков | СЬ31 | Диапазон измерений, м | от 10 до 7600 |
Пределы допускаемой погрешности измерений: - абсолютной, в диапазоне от 10 до 100 м включ., м - относительной в диапазоне св. 100 до 7600 м, % | ±10 ±10 |
ДВО-2 | Диапазон измерений, м | от 10 до 2000 |
Пределы допускаемой погрешности измерений: - абсолютной, в диапазоне от 10 до 100 м включ., м -относительной в диапазоне св. 100 до 2000 м, % | ±10 ±10 |
ИК метеорологической оптической дальности | FS11, FS11P,FD12 | Диапазон измерений, м | от 10 до 20000 |
Пределы допускаемой относительной погрешности измерений, метеорологической оптической дальности, %: -в диапазоне от 10 до 10000 м включ.; -в диапазоне св. 10000 до 20000 м; | ±10 ±20 |
*У-измеренное значение скорости воздушного потока, м/с; |
Таблица 4 - Технические характеристики
Наименование характеристики | Значения |
Параметры электрического питания: -напряжение переменного тока, В -частота переменного тока, Гц | 220±22 50 |
Потребляемая мощность, ВА, не более | 2500 |
Интерфейсы связи | RS-232, RS-485, Ethernet |
Габаритные размеры центрального устройства системы АМИИС-ЯМАЛ, мм, не более: - высота - ширина - длина | 1900 700 900 |
Масса центрального устройства системы АМИИС-ЯМАЛ, кг, не более, кг | 125 |
Условия эксплуатации центрального устройства системы АМИИС-ЯМАЛ, размещаемого в помещении: - температура воздуха, °С - относительная влажность воздуха, % - атмосферное давление, гПа | от +10 до +40 от 0 до 100 от 600 до 1100 |
Условия эксплуатации измерительных каналов и оборудования, размещаемого на открытом воздухе: - температура воздуха, °С - относительная влажность воздуха, % - атмосферное давление, гПа - скорость воздушного потока, м/с | от -60 до +50 от 0 до 100 от 600 до 1100 до 60 |
Средняя наработка на отказ, ч | 10000 |
Срок службы, лет, не более | 8 |
Знак утверждения типа
наносится фотохимическим способом, тиснением или другими способами нанесения маркировки на корпус центрального устройства, а также типографским способом на титульный лист формуляра
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность системы АМИИС-ЯМАЛ
Наименование | Обозначение | Количество |
Система автоматизированная метеорологическая информационноизмерительная | АМИИС-ЯМАЛ | 1 шт. |
Программное обеспечение | arm yamal | 1 шт. |
Руководство по эксплуатации | АНДС.466453.001РЭ | 1 шт. |
Формуляр | АНДС.466453.001ФО | 1 шт. |
*Примечание: Комплектность системы в соответствии с заказом. |
Сведения о методах измерений
приведены в руководстве по эксплуатации «Системы автоматизированные метеорологические информационно-измерительные АМИИС-ЯМАЛ» в разделе 1.4 «Устройство и работа системы».
Нормативные документы
ГОСТ 8.547-2009 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений влажности газов
ГОСТ 8.558-2009 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры
Государственная поверочная схема для средств измерений абсолютного давления в диапазоне Ы0-1 - 1-107 Па, утвержденная приказом Росстандарта № 2900 от 06.12.2019 г.
Государственная поверочная схема для средств измерений скорости воздушного потока, утвержденная приказом Росстандарта № 2815 от 25.11.2019 г.
Государственная поверочная схема для средств измерений плоского угла, утвержденная приказом Росстандарта №2482 от 26.11.2018 г.
Государственная поверочная схема для средств измерений длины в диапазоне от 1 • 10-9 до 100 м и длин волн в диапазоне от 0,2 до 50мкм, утвержденная приказом Росстандарта № 2840 от 29.12.2018 г.
Постановление № 1847 от 16.10.2020 Правительства Российской Федерации «Об утверждении перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений».
Технические условия «Системы автоматизированные метеорологические информационно-измерительные АМИИС-ЯМАЛ» ТУ-4313-026-46252540-2013